20150313 bioclimatisme architecture c1

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Support de cours "Bioclimatisme et architecture" pour le Master IPE de l'université Paris Diderot - Paris 7 de 2015Cours n°1

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  • DPEA Post Carbone ENSAVT 2 Paramtriser la thermique

    Le bioclimatisme cest bien Mais a vient do?

  • Master IPE Universit Paris Diderot 3 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 4 Bioclimatisme & Architecture

    Henri Sauvage | Paris

  • Master IPE Universit Paris Diderot 5 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 6 Bioclimatisme & Architecture

    Des vacances au Maroc

  • Master IPE Universit Paris Diderot 7 Bioclimatisme & Architecture

    Les architectures vernaculaires ou traditionnelles rpondent certains enjeux environnementaux

    Ligloo : matriau local structurellement rsistant efficace vis--vis du vent laisse en partie passer la lumire dune dimension facile chauffer avec les apports humains

    Climat Polaire

  • Master IPE Universit Paris Diderot 8 Bioclimatisme & Architecture

    Tipi indien : construction mobile adapte au nomadisme enveloppe isolante pour rsister aux hivers continentaux, limite les phnomnes de parois froides forme adapte au vent ventilation naturelle et vacuation des fumes de chauffage matriaux hygro-rgulateur et dont ltanchit peut tre renforce par ajout de graisse

    Climat Continental

  • Master IPE Universit Paris Diderot 9 Bioclimatisme & Architecture

    Ksar et maisons du Maghreb : matriau local, thermo rgulant murs pais crant de linertie, ncessitant peu de poutres (le bois est rare) trs ferm, vite les surchauffes lies aux apports solaires habitat compact pour crer des ruelles ombrages des concepts simples de ventilation naturelle

    Climat dsertique aride

  • Master IPE Universit Paris Diderot 10 Bioclimatisme & Architecture

    La maison des moussons : construction en bois imputrescible des toits forte pente pour vacuer la pluie, scher plus vite et protger les faades des pilotis pour crer un espace extrieur abrit et viter les inondations. ventilation naturelle de la sous face de plancher pour viter les moisissures.

    Climat tropical humide

  • Master IPE Universit Paris Diderot 11 Bioclimatisme & Architecture

    La maison andalouse : construction durable et solide des toits de tuiles pour grer les fortes pluies et lvacuation des apports solaires le patio avec fontaine et arbres pour crer un rafrachissement adiabatique. des murs massifs pour crer de linertie et du confort, un faible albdo pour rflchir le soleil des coursives ombrages pour se protger du soleil et profiter de la lumire

    Climat mditerranen

  • Master IPE Universit Paris Diderot 12 Bioclimatisme & Architecture

    Tour de Doha | Ateliers Jean Nouvel

  • Master IPE Universit Paris Diderot 13 Bioclimatisme & Architecture

    Louvre Abu Dhabi | AJN

  • Master IPE Universit Paris Diderot 14 Bioclimatisme & Architecture

    Bedzed | Bill Dunster+ARUP | London

  • Master IPE Universit Paris Diderot 15 Bioclimatisme & Architecture

    ARTEM | ANMA + ELIOTH | NANCY

  • Master IPE Universit Paris Diderot 16 Bioclimatisme & Architecture

    Spaceship earth Le zoom arrire

  • Master IPE Universit Paris Diderot 17 Bioclimatisme & Architecture

    Le bilan nergtique moyen annuel de la terre...

  • Master IPE Universit Paris Diderot 19 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 20 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 21 Bioclimatisme & Architecture

    Les GES et les activits humaines

    > + de 40 gaz impliqus dans leffet de serre, en majeure partie dorigine naturelle > Part anthropique en augmentation depuis le dbut de lre industrielle > Une plus grande quantit dinfrarouges retenus qui perturbe lquilibre naturel

    Gaz Origine

    H2O Vapeur d'eau vaporation

    CO2 Dioxyde de carbone Combustion Ptrole, Charbon, Gaz

    CH4 Mthane; Gaz Naturel Mines charbon, Ptrole, Bovins, rizires

    N2O Dioxyde d'azote Moteurs diesel

    HFC PFC SF6 Hydrocarbures Fluors

    Gaz rfrigrants / Mousses plastiques Composants lectroniques / Double vitrage

    O3 Ozone Pas d'mission directe

  • Master IPE Universit Paris Diderot 22 Bioclimatisme & Architecture

    Enjeux nergtiques La rduction des missions de gaz effet de serre

    Corrlation entre les missions de GES et la temprature sur Terre

    ?

    Source : Petit, J. R, 1999

    Concentration de CO2

    La corrlation entre variation T / [CO2] est avre depuis plus de 400 000 ans.

    Aujourdhui : [CO2] = 384ppm

    Demain : [CO2] = ?

  • Master IPE Universit Paris Diderot 23 Bioclimatisme & Architecture

    Le changement climatique

    GIEC (ICCP) Intergovernmental Panel of Climate Change | Groupe dexperts intergouvernemental sur lvolution du climat AR Assessment report CMIP Coupled Model Intercomparison Project SRES Special Report on Emissions Scenarios RCP Representative Concentration Pathways

  • Master IPE Universit Paris Diderot 24 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 25 Bioclimatisme & Architecture

    Le rchauffement est sans quivoque. Les humains ont caus la majorit de celui-ci. Le rchauffement est en grande partie irrversible. Nous avons choisir quel avenir nous voulons trs

    bientt. Pour rester en dessous de 2 C de rchauffement, le

    monde doit devenir ngatif de carbone. Pour rester en dessous de 2 C de rchauffement, la

    plupart des combustibles fossiles doivent rester enfouis dans le sol.

    Que nous dit lAR5

  • Master IPE Universit Paris Diderot 26 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 27 Bioclimatisme & Architecture 27

  • Master IPE Universit Paris Diderot 28 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 29 Bioclimatisme & Architecture

    Enjeux nergtiques La rduction des missions de gaz effet de serre

    29

    Les impacts de laugmentation des GES - Augmentation de la frquence des phnomnes

    mtorologiques extrmes (pics de chaleur, prcipitations extrmes)

    - Diminution des ressources en eau dans les rgions sches tropicales et subtropicales

    - Impacts sur les cosystmes (affaiblissement, disparition, dplacement)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 30 Bioclimatisme & Architecture

    Epuisement des ressources Les rserves

    > Une estimation difficile et controverse, 85 ans de rserve, variable selon la

    ressource > Dcouvertes de nouveaux gisements ? Avances technologiques ? > Rythmes de consommation ? Aujourdhui, plus de 80 % de lnergie est fossile

    Ptrole 31 % 58 ans

    Charbon 30 % 145 ans

    Gaz 26 % 57 ans

    Uranium 5 % 48 ans

    Part de la consommation dnergie primaire

    Rserves prouves ( consos constantes)

    Rserves mondiales estimes fin 2011 Source : BP Statistical Review of World Energy 2012

  • Master IPE Universit Paris Diderot 31 Bioclimatisme & Architecture

    Enjeux nergtiques Rduire la dpendance aux nergies fossiles

    31

    Epuisement des ressources VS consommations croissantes

  • Master IPE Universit Paris Diderot 33 Bioclimatisme & Architecture

    Enjeux nergtiques Rduire la dpendance aux nergies fossiles

    Epuisement des ressources VS consommations croissantes

    Consommation mondiale dnergie primaire selon le scnario Business As Usual Source : World Energy Outlook 2004, IEA

    Hausse de la consommation

    nergtique globale (pays mergents)

    Hausse de la consommation dnergie fossile (85% de la demande nergtique de 2004 2030)

    2 consquences : puisement des ressources

    nergtiques non renouvelables

    Accumulation du CO2 dans

    latmosphre

  • Master IPE Universit Paris Diderot 34 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 35 Bioclimatisme & Architecture

    Enjeux nergtiques lis aux consommations des btiments

    Consommations nergtiques et missions de CO2 en France

    nergie et missions de GES : Thmatiques centrales de lenvironnement

    dans le btiment :

    45% des consommations dnergie finale

    25% des missions de CO2

    Objectifs du Grenelle de lenvironnement

    :

    Rduction dau moins 20% des missions de GES dici 2020

    Amlioration dau moins 20% de lefficacit nergtique dici 2020

    Part des nergies renouvelables reprsentant au moins 23 % de la consommation dnergie finale dici 2020.

  • Master IPE Universit Paris Diderot 36 Bioclimatisme & Architecture

    Enjeux nergtiques lis aux consommations des btiments

    Enjeux diffrencis selon les pays : rhabilitation VS construction neuve

    Neuf : 1%/an

    Ancien 2050 Consommations

    nergtiques

    > En France : des consommations de 2050 dans lexistant

    50% du parc existant

    > En Inde : 70 % des btiments de 2030 restent construire !

    > La consommation nergtique

    associe va accrotre la contribution du btiment aux missions de GES

  • Master IPE Universit Paris Diderot 37 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 38 Bioclimatisme & Architecture

    Point sur les types dnergie

    Les consommations nergtiques dun btiment sexpriment en kWh/m.an. Trois manires dexprimer ces consommations :

    2 / Lnergie finale reprsente lnergie consomme et facture lutilisateur, elle intgre le rendement des quipements de production dnergie et les pertes du rseau de distribution Energie finale = Besoins x rendement Rduction de lnergie finale = systmes performants

    1/ Lnergie utile : ce sont les besoins bruts dun btiment, soit lnergie ncessaire pour satisfaire un besoin (atteindre une temprature de 20C par exp.) Besoins = dperditions apports utiles Rduction des besoins = bioclimatisme

  • Master IPE Universit Paris Diderot 39 Bioclimatisme & Architecture

    3/ Lnergie primaire caractrise un cot nergtique global : cest lnergie consomme par le btiment (nergie finale) + lnergie ncessaire en amont pour acheminer lnergie vers le btiment. Energie primaire (kWhep) = nergie finale x coefficient conventionnel de lnergie utilise Rduction de lnergie primaire = Energies renouvelables

    Point sur les types dnergie

    Type d'nergie France RT Label Effinergie Suisse Europe Passif

    lectricit 2,58 2,58 2 2,6

    Bois 1 0,6 0,7 0,2

    Gaz / Fioul 1 1 1 1,1

    Photovoltaque 0 2,58 2 0,7

    Solaire 0 0 0 0

  • Master IPE Universit Paris Diderot 40 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 41 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 42 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 43 Bioclimatisme & Architecture

    Deux types de donnes et deux modes de calcul diffrents

    Deux types de donnes trs diffrentes

    Les calculs en phase de conception du btiment : consommation prvisionnelle thorique, dtailles par poste et bases sur des hypothses

    Les consommations relles constates lors de lutilisation du btiment : construction, comportement des usagers, conditions climatiques

    Deux modes de calcul en conception

    La mthode rglementaire RT 2012

    Les simulations thermiques dynamiques

    => Peu de retour dexprience sur la consommation relle et surtout aucun travail de mise en relation entre calculs thoriques et consommations relles

  • Master IPE Universit Paris Diderot 44 Bioclimatisme & Architecture

    Le contexte normatif franais - Prsentation

    Les certifications environnementales

    Dmarches volontaires

    Plusieurs thmatiques environnementales intgrant lnergie

    Plusieurs rfrentiels selon les programmes (logements, tertiaire, commerces) et le type de btiment (rhabilitation et neuf)

    Des rfrentiels internationaux

    Etats-Unis

    LEED

    Canada

    LEED Canada

    France

    HQE

    Australie

    GREEN STARS

    Japon

    CASBEE

    Hong Kong

    HK BEAM

    Royaume-Uni

    BREEAM

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Flag_of_Canada.svghttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Flag_of_France.svghttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Flag_of_Australia.svghttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Flag_of_Japan.svghttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Flag_of_the_People's_Republic_of_China.svghttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Flag_of_the_United_States.svghttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Flag_of_the_United_Kingdom.svg

  • Master IPE Universit Paris Diderot 45 Bioclimatisme & Architecture

    Les certifications environnementales en France

    Construction Exploitation

    Gnrique : bureaux, enseignement, commerce, htellerie, logistique,

    culture, industriel

    (Janvier 2012)

    Etablissement de sant

    (Juillet 2008)

    Rnovation

    Gnrique : bureaux, enseignement, commerce, htellerie, logistique,

    culture, industriel

    (Juillet 2010)

    Locaux usage tertiaire (bureau, enseignement, commerce, htellerie,

    logistique, etc.), lexclusion des btiments industriels, des quipements sportifs, des

    tablissements de sant, des btiments agricoles.

    (Juillet 2009) Equipements sportifs Salle Multisports

    (Dcembre 2010)

    Les diffrents rfrentiels HQE (CERTIVEA)

    Les diffrents rfrentiels Habitat et Environnement (CERQUAL) Habitat & Environnement (2012)

    Patrimoine Habitat & Environnement (Juillet 2011)

    Habitat & Environnement EHPAD (Mai 2009) Construction

    Rnovation

  • Master IPE Universit Paris Diderot 46 Bioclimatisme & Architecture

    N1 Relations harmonieuses du btiment avec son environnement immdiat

    N2 Choix intgr des produits, systmes et procds de construction

    N3 Chantier faible impact environnemental

    N4 Gestion de lnergie

    N5 Gestion de leau

    N6 Gestion des dchets dactivit

    N7 Maintenance Prennit des performances environnementales

    N8 Confort hygrothermique

    N9 Confort acoustique

    N10 Confort visuel

    N11 Confort Olfactif

    N12 Qualit sanitaire des espaces

    N13 Qualit sanitaire de lair

    N14 Qualit sanitaire de leau

    SYSTEME DE MANAGEMENT DOPERATION

    Site et construction

    Gestion

    Confort

    Sant

    La certification NF Btiments tertiaires Dmarche HQE

    14 cibles de qualit environnementale des btiments avec une hirarchisation selon 3 niveaux de performance

  • Master IPE Universit Paris Diderot 47 Bioclimatisme & Architecture

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    La rglementation thermique 2012

    Dmarche obligatoire sur tous les projets

    Ne concerne que les aspects nergtiques (enveloppe, bioclimatisme, consommation dnergie primaire)

    Evolution rcente de la rglementation (passage de la RT2005 la RT2012)

    Des labels nergtiques Effinergie

  • Master IPE Universit Paris Diderot 48 Bioclimatisme & Architecture

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    Les volutions rcentes : performance nergtique

    Consommation annuelle en

    nergie primaire

    703 kWhep/mSU

    Moyenne pour le parc immobilier franais existant

    2007 (consommations relles, incluant la bureautique et les

    process)

    ~350 kWhep/mSU

    Moyenne pour le parc immobilier existant 2007

    (Consommations conventionnelles, hors

    bureautique, process, etc.)

    Passage des consommations relles aux consommations conventionnelles RT 2005

    Consommations = Production

    BEPOS (Btiments nergie positive)

    - 0 kWhep/m.an

    ~ 120-180 kWhep/mSHON.an

    RT2005 RT2005 - 20%

    Niveau HQE Performant

    - Label THPE (Trs

    Haute Performance Energtique)

    RT2005 - 50%

    Niveau HQE Trs Performant

    - Label BBC (Btiments Basse Consommation)

    = RT2012

  • Master IPE Universit Paris Diderot 49 Bioclimatisme & Architecture

    Philosophie RT 2005 VS RT 2012

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    La RT 2012 change de philosophie : De nouvelles exigences :

    Bbiomax : approche bioclimatique des besoins remplaant le Ubat (chauffage, rafraichissement, clairage)

    Confort (Tic < Ticrf) Cepmax = 50 (Mctype (Mcgo + Mcalt + Mcsurf + McGES))

    La consommation sexprime comme une valeur maximale ne pas dpasser, calcule en

    fonction de diffrents critres (localisation, type de btiment, mission de GES de la production nergtique)

    Obligation complmentaire de comptage des consommations, dutilisation dnergies renouvelables et de qualit de mise en uvre sur le chantier

  • Master IPE Universit Paris Diderot 50 Bioclimatisme & Architecture

    La RT 2012 : ce qui ne change pas

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    Les usages concerns (usages conventionnels) : > Chauffage, refroidissement, ventilation, clairage, ECS, auxiliaires. Deux types dexigences :

    Des exigences de performance globale sur louvrage (consommation dnergie et confort dt) ;

    Des exigences minimales de moyens (garde-fous);

    Lexpression des consommations : > En kwh dnergie primaire par m SHON par an (kWhep/mSHONRT.an) Lapproche "gographique" :

    8 zones climatiques (H1a, H1b, H1c, H2a, H2b, H2c, H2d et H3) ; 3 classes dexposition au bruit des infrastructures (BR1, BR2 ,BR3) ;

  • Master IPE Universit Paris Diderot 51 Bioclimatisme & Architecture

    La RT 2012 : ce qui est nouveau !

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    Un nouveau coefficient Bbio :

    Il caractrise le besoin bioclimatique conventionnel en nergie dun btiment, pour le chauffage, le refroidissement et lclairage ;

    Il qualifie la qualit nergtique du bti, avant de savoir quels seront les systmes qui lquiperont ;

    Il est sans dimension et exprim en nombre de points ; Le Bbio_max est indpendant de la forme du btiment ! Il est modul en fonction du type dutilisation des locaux (hpital, bureau, cole, logement,

    etc.) Condition de respect de la RT2012

    Bbio Bbiomax

  • Master IPE Universit Paris Diderot 52 Bioclimatisme & Architecture

    La RT 2012 : ce qui est nouveau !

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    Un nouveau coefficient Bbio :

    Bbiomaxmoyen : Dfini par typologie de btiment, et en fonction du droit climatiser ex : Pour un btiment de bureaux en catgorie CE1 (non climatis), Bbiomaxmoyen = 70 ; Pour un btiment de bureaux en catgorie CE2 (climatis), Bbiomaxmoyen = 140 ; Mbgo : Coefficient de modulation selon la zone climatique Mbalt : Coefficient de modulation selon laltitude Mbsurf : Pour les maisons individuelles ou accoles, coefficient de modulation selon la

    surface moyenne des logements du btiment

    Bbiomax = Bbiomaxmoyen * (Mbgo+Mbalt+Mbsurf)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 53 Bioclimatisme & Architecture

    La RT 2012 : ce qui est nouveau !

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    Un niveau de consommation Cep : Il caractrise la consommation conventionnelle en nergie primaire dun btiment, pour le

    chauffage, le refroidissement, la ventilation, lECS, lclairage et les auxiliaires Il sexprime en kWhep/mSHON_RT.an Le Cepmax est indpendant de la forme du btiment et du choix des installations techniques! Il est modul en fonction du type dutilisation des locaux (hpital, bureau, cole, logement,

    etc.)

    Condition de respect de la RT2012

    Cep Cepmax

  • Master IPE Universit Paris Diderot 54 Bioclimatisme & Architecture

    La RT 2012 : ce qui est nouveau !

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    Un niveau de consommation Cep :

    Mctype : coefficient de modulation selon le type de btiment ou de partie de btiment et sa catgorie CE1/CE2

    Mcgo : coefficient de modulation selon la localisation gographique Mcalt : coefficient de modulation selon laltitude McGES : coefficient de modulation selon les missions de gaz effet de serre des sources

    dnergie utilises Mcsurf : pour les maisons individuelles ou accoles, coefficient de modulation selon la

    surface moyenne des logements du btiment

    Cepmax = 50 * Mctype * (Mcgo+Mcalt+Mcsurf+McGES)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 55 Bioclimatisme & Architecture

    La RT 2012 : ce qui est nouveau !

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    Un niveau de consommation Cep :

    Mctype : coefficient de modulation selon le type de btiment ou de partie de btiment et sa catgorie CE1/CE2

    > Pour un btiment de logements collectif non climatis : 1 > Pour un btiment de logements collectif climatis : 1,2 > Pour un btiment de bureaux non climatis : 1,4 > Pour un btiment de bureaux climatis : 2,2

    Cepmax = 50 * Mctype * (Mcgo+Mcalt+Mcsurf+McGES)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 56 Bioclimatisme & Architecture

    La RT 2012 : ce qui est nouveau !

    Le contexte normatif franais Rglementation thermique

    Un niveau de consommation Cep :

    McGES : coefficient de modulation selon les missions de gaz effet de serre des nergies utilises

    > Bois nergie (chauffage et/ou ECS) : McGES = 0,3 > Rseaux de chaleur :

    Cepmax = 50 * Mctype * (Mcgo+Mcalt+Mcsurf+McGES)

  • Master IPE Universit Paris Diderot 57 Bioclimatisme & Architecture

    La conception architecturale et les tapes dun projet

    La construction dun btiment se divise en deux grands temps : -Les tudes -Le chantier

    Selon le type de projet / client : - ESQ / Concours : bases dun projet, principes architecturaux, images

    - Avant-projet : sommaire (APS) puis Dtaill (APD) ou AVP (avant projet) : tudes et calculs, approfondissement des concepts, confrontation aux diffrentes rglementations

    - Dans cette phase : dpt du PC (permis de construire) : lenveloppe, limplantation et le volume sont fixs. On ne peut pas revenir dessus.

    - PRO / DCE : le projet est cal, quelques tudes complmentaires mais pas de grands changements dans le projet. La phase DCE est celle o lon transmet le document aux entreprises

    - ACT puis DET : consultation, analyse des offres, choix de lentreprise, prparation et lancement des travaux

    - OPR : opration pralables la rception

    => Ncessit dintgrer les principes bioclimatiques en amont !

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 58 Paramtriser la thermique

    Le climat

  • Master IPE Universit Paris Diderot 59 Bioclimatisme & Architecture

    Le climat : rappel

    59

    > La latitude dun site et linclinaison de la Terre un instant T joue sur la saison et la hauteur solaire : - 2 solstices (hiver / t) qui marquent le jour le plus court/long - 2 quinoxes (printemps / automne) o le soleil est au znith lquateur

    Linclinaison de la terre et les saisons

  • Master IPE Universit Paris Diderot 60 Bioclimatisme & Architecture

    Le climat : course solaire

    60

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    -180

    -150

    -120 -90

    -60

    -30 0 30 60 90 120

    150

    180

    21 dec 21-mars 21-juin

    17

    41 64

    17 41 64

    Azimut du soleil

    N

    Hauteur du soleil

    N

    Solstice dhiver Paris Solstice dt Paris

    La course solaire dpend de lazimut et de la saison

  • Master IPE Universit Paris Diderot 61 Bioclimatisme & Architecture

    Le climat : course solaire

    61

    Ombres portes et protections solaires Solstice dhiver Paris

    Solstice dt Paris

  • Master IPE Universit Paris Diderot 62 Bioclimatisme & Architecture

    Le climat : course solaire

    62

    Flux incident / irradiation solaire

    Le parcours dpend du point de la terre o on se situe. Le flux solaire incident dpend de la latitude

  • Master IPE Universit Paris Diderot 63 Bioclimatisme & Architecture

    Interprter des donnes mtorologiques

    63

    Les bases de donnes mto fournissent : Les tempratures moyennes, maximales et minimales Les records Les prcipitations Le soleil / le vent Des donnes moyennes sur 10,20,30 ou 60 ans ? Les moyennes lissent les vnements climatiques

    > TC minimale Paris 2C Toulon 6C

    > TC maximale Paris 23C Toulon 30C

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    Janv. Fv. Mars Avril Mai Juin Juil. Aot Sept. Oct. Nov. Dc0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    Prcipitations (mm)

    Temprature moyenne (C)

    Temprature minimales (C)

    Temprature maximales (C)

    Donnes mto de Paris Donnes mto de Toulon

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    Janv. Fv. Mars Avril Mai Juin Juil. Aot Sept. Oct. Nov. Dc0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    Prcipitations (mm)

    Temprature moyenne (C)

    Temprature minimales (C)

    Temprature maximales (C)

    Les moyennes nont pas de sens !

    > Prcipitations Paris 630 mm Toulon 650 mm

    > TC moyenne Paris 12C Toulon 15C

  • Master IPE Universit Paris Diderot 64 Bioclimatisme & Architecture

    Interprter des donnes de temprature

    Courbe de rpartition, plage de valeur

    Tmax 33,5 C Tmoy 11,4 CTmin -6,8 C T90 20,9 C

    0h 0h 14h78h

    137h

    318h

    479h

    696h 731h

    949h898h 887h 863h

    692h 660h

    487h399h

    211h119h 99h

    29h 10h 4h 0h 0h 0h0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    1000

    -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

    nom

    bre

    d'he

    ures

    Temprature (C)

    Statistiques des tempratures de l'air60%

    35%

    5%

    Rpartition des temprature extrieure en fonction du temps d'occupation

    -5C < T < 15C 16C < T < 25C 26C < T < 32C

    Tempratures Paris

  • Master IPE Universit Paris Diderot 65 Bioclimatisme & Architecture

    Diffrentiel jour / nuit

    Le climat : analyse des tempratures

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

    C

    jour

    Variations thermiques juillet

    T

    Max

    Min

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    20

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

    C

    jour

    Diffrence entre maxima et minima journalires juillet

  • Master IPE Universit Paris Diderot 66 Bioclimatisme & Architecture

    Le climat : irradiation solaire Qualifier un potentiel solaire

    GH tot 1 102 kWh/m.an Autonomie GH max 981 W/m

    Potentiel solaire

    020406080

    100120140160180

    Janv

    ier

    Fvr

    ier

    Mar

    s

    Avril

    Mai

    Juin

    Juille

    t

    Aot

    Sept

    embr

    e

    Oct

    obre

    Nov

    embr

    e

    Dc

    embr

    e

    kWh/m

    Toiture Sud Est Ouest Nord

    12

    34

    56

    78

    910

    1112

    Gpl

    an GH

    Sud

    Est

    Oue

    st

    Nord

    02040

    6080

    100

    120

    140

    160

    180

    kWh/m

    Mois

    Potentiel solaire

  • Master IPE Universit Paris Diderot 67 Bioclimatisme & Architecture

    Le climat : vents dominants

    196h

    1119h

    1537h1464h

    1381h

    1001h

    820h

    482h

    338h

    184h121h

    60h 27h 18h 9h 2h 0h0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    100%

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    1400

    1600

    1800

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 et plus

    nom

    bre

    d'he

    ures

    Vitesse du vent (m/s)

    Vent @ 50 3,5 m/sVent @ 90 5,74 m/s

    0%

    5%

    10%

    15%N

    N-N-E

    N-E

    E-N-E

    E

    E-S-E

    S-E

    S-S-ES

    S-S-O

    S-O

    O-S-O

    O

    O-N-O

    N-O

    N-N-O

    Rose des vents // directions

    Hiver Printemps Ete Automne

    0%

    5%

    10%

    15%N

    NNE

    NE

    ENE

    E

    ESE

    SE

    SSES

    SSO

    SO

    OSO

    O

    ONO

    NO

    NNO

    Rose des vents // vitesses (m/s)

    1 2 5

    Analyser une rose des vents

    0%2%4%6%8%

    10%12%14%16%18%20%

    NNNE

    NE

    ENE

    E

    ESE

    SE

    SSES

    SSO

    SO

    OSO

    O

    ONO

    NO

    NNO

    Rose des vents hiver : vitesses (m/s)

    1 2 5

    0%2%4%6%8%

    10%12%14%16%18%20%

    NNNE

    NE

    ENE

    E

    ESE

    SE

    SSES

    SSO

    SO

    OSO

    O

    ONO

    NO

    NNO

    Rose des vents printemps : vitesses (m/s)

    1 2 5

    0%2%4%6%8%

    10%12%14%16%18%20%

    NNNE

    NE

    ENE

    E

    ESE

    SE

    SSES

    SSO

    SO

    OSO

    O

    ONO

    NO

    NNO

    Rose des vents t : vitesses (m/s)

    1 2 5

    0%2%4%6%8%

    10%12%14%16%18%20%

    NNNE

    NE

    ENE

    E

    ESE

    SE

    SSES

    SSO

    SO

    OSO

    O

    ONO

    NO

    NNO

    Rose des vents automne : vitesses (m/s)

    1 2 5

  • Master IPE Universit Paris Diderot 68 Bioclimatisme & Architecture

    Le climat : prcipitations

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    Janvier Fvrier Mars Avril Mai Juin Juillet Aot Septembre Octobre Novembre Dcembre

    mmC

    Savoir lire un diagramme ombrothermique

  • Master IPE Universit Paris Diderot 69 Bioclimatisme & Architecture

    La thermique du btiment

  • Master IPE Universit Paris Diderot 70 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 71 Bioclimatisme & Architecture

    Moi jai des principes monsieur !

    Le 2nd a vous parles?

  • Master IPE Universit Paris Diderot 73 Bioclimatisme & Architecture

    Convection

    Rayonnement

    Conduction

    Les modes dchange? intrieur extrieur

  • Master IPE Universit Paris Diderot 74 Bioclimatisme & Architecture 74

    Conduction, Convection et Rayonnement

    Principes techniques : Les modes de transmission

  • Master IPE Universit Paris Diderot 75 Bioclimatisme & Architecture

  • Master IPE Universit Paris Diderot 76 Bioclimatisme & Architecture

  • DPEA Post Carbone ENSAVT 77 Paramtriser la thermique

    Cest fini

    Diapositive numro 1Diapositive numro 2Diapositive numro 3Diapositive numro 4Diapositive numro 5Diapositive numro 6Diapositive numro 7Diapositive numro 8Diapositive numro 9Diapositive numro 10Diapositive numro 11Diapositive numro 12Diapositive numro 13Diapositive numro 14Diapositive numro 15Diapositive numro 16Diapositive numro 17Diapositive numro 19Diapositive numro 20Diapositive numro 21Enjeux nergtiques La rduction des missions de gaz effet de serreDiapositive numro 23Diapositive numro 24Diapositive numro 25Diapositive numro 26Diapositive numro 27Diapositive numro 28Enjeux nergtiques La rduction des missions de gaz effet de serreDiapositive numro 30Enjeux nergtiques Rduire la dpendance aux nergies fossilesEnjeux nergtiques Rduire la dpendance aux nergies fossilesDiapositive numro 34Enjeux nergtiques lis aux consommations des btimentsEnjeux nergtiques lis aux consommations des btimentsDiapositive numro 37Point sur les types dnergie Point sur les types dnergie Diapositive numro 40Diapositive numro 41Diapositive numro 42Deux types de donnes et deux modes de calcul diffrentsLe contexte normatif franais - PrsentationLes certifications environnementales en FranceLa certification NF Btiments tertiaires Dmarche HQE Le contexte normatif franais Rglementation thermiqueLe contexte normatif franais Rglementation thermiqueDiapositive numro 49Diapositive numro 50Diapositive numro 51Diapositive numro 52Diapositive numro 53Diapositive numro 54Diapositive numro 55Diapositive numro 56La conception architecturale et les tapes dun projet Diapositive numro 58Le climat : rappel Le climat : course solaire Le climat : course solaire Le climat : course solaire Diapositive numro 63Diapositive numro 64Le climat : analyse des tempraturesLe climat : irradiation solaireLe climat : vents dominantsLe climat : prcipitationsDiapositive numro 69Diapositive numro 70Diapositive numro 71Diapositive numro 73Diapositive numro 74Diapositive numro 75Diapositive numro 76Diapositive numro 77